A MÁV M V 5342 sor. Talent és az 5341 sor. Flirt villamos motorvonatainak

MÁV Zrt. Vasúti Mérnöki és Mérésügyi Szolgáltató Központ Szakmai nap 2013. február 7.

Magyar Államvasutak Zrt. Vasúti Mérnöki és Mérésügyi Szolgáltató Központ

A MÁV 5342 sor. Talent és az 5341 sor. Flirt villamos motorvonatainak összehasonlítása Pálfi Csaba fejlesztőmérnök JVO osztályvezető Pálfi Csaba fejlesztőmérnök

A Talent és a Flirt motorvonatok összehasonlítása

1


MÁV-START Zrt. megbízásából a VMMSzK Járművizsgálati Osztálya 2011 áprilisában az 5342 sorozatú, Bombardier Talent-típusú, 2011 júliusában pedig a Stadler Flirt-típusú villamos motorvonat futásdinamikai és vontatási-energetikai viselkedésének megállapítására végzett méréssorozatot.

Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


2


A normál utasterhelésnek megfelelő műterhelés megvalósítása:

40 kg-os homokzsákok a padlón egyenletesen elosztva 40 kg-os homokzsákok a padlón egyenletesen elosztva Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


3


A vontatás-energetikai alapjelek mérése: Talent Flirt

A villanyóra bemeneteinek megcsapolása Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


A primer feszültség- és áramváltó jeleinek megcsapolása 4


A vontatás-energetikai alapjelek mérése: Talent Flirt

A primer feszültséget és áramot mérési jellé alakító egységek

A villanyóra bemeneteinek megcsapolása Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


A primer feszültség- és áramváltó jeleinek megcsapolása 5


A fékhenger- (és a fővezeték-) nyomások levétele: Flirt Talent

A hajtott forgóvázak pC fékhengernyomásainak levétele a vezérlőkészülékekről gyorscsatlakozóval.

A pC fékhenger-nyomások levétele az EPAC-vezérlőkészülékek gyorscsatlakozóiról történt. Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


6


A fékhenger- (és a fővezeték-) nyomások levétele: Flirt Talent

Flirt




A futó forgóvázak első tengelyéhez tartozó pC fékhengernyomások mérése 7


A fékhenger- (és a fővezeték-) nyomások levétele:

Flirt Flirt

Talent

Flirt

A pL fővezetéknyomás megcsapolása a vezetőállásokról




A futó forgóvázak első tengelyéhez tartozó pC fékhengernyomások mérése 8


A sebesség-alapjel és a futómű keresztgyorsulásmérése: Talent

optoérzékelő

fényvisszaverő ragasztószalag

ay3


ay+3

Kerékjel egy csúszásvédőről


Flirt 9


A sebesség-alapjel és a futómű keresztgyorsulásmérése: Talent

Flirt

ay+3

optoérzékelő

fényvisszaverő ragasztószalag

ay3


ay+3

Kerékjel egy csúszásvédőről


Flirt 10


A szekrénygyorsulások mérése: Talent

a*2

a*1

ay* az*



11


A szekrénygyorsulások mérése: Flirt Talent

a*2

a*1

az* ay* ay* az*

a*1 Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


12


A vizsgált két fékszerkezeten elhelyezett érzékelők (Talent):

ayb3

Fb3

Ff3



13


A vizsgált két fékszerkezeten elhelyezett érzékelők (Talent): azb18

ayb3

ayb18

Fb3

Ff3


Fb18


Ff18

14


A menetdinamikai vezérlőjelek levétele: Talent

Csak gyorsfékezéskor kapcsol Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


15


A menetdinamikai vezérlőjelek levétele: Talent

Flirt

A menet-fék kar állásával arányos egyenfeszültség levétele a B végi vezetőállás pultjában lévő kapocslécről

Csak gyorsfékezéskor kapcsol Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


16


Az összeállított mérő-archiváló-kiértékelő rendszer:



17


A vizsgálatsorozatok alapján a normál utasterhelésnek megfelelő műterhelés alkalmazása mellett a teljesség igényével két fő üzemállapotot hasonlíthatunk össze: 1. Nagysebességű futópróbák Öttevény és Hegyeshalom között (Talent: 140 km/h, Flirt: 140 és 160 km/h; a keresztfutás-stabilitás és az utazási komfort vizsgálata, valamint a Talent esetében a fékszerkezetrezgés kvalitatív vizsgálata) 2. Személyvonati üzemmód Kelenföld – Győr és Öttevény – Hegyeshalom között mindkét irányban (fékdinamika és vontatási-visszatáplálási energetika) Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


18


Keresztfutás-stabilitás vizsgálatok – Mért jellemzékek 1661

1660

1662

A mért jelek az idõ függvényében

1665

200 160 120

A menetsebességgel kombinált, szelvénykövekhez szinkronizált útjel

V = 140 km/h

80 40 0 10,0

Keresztirányú forgóvázgyorsulás

7,5 5,0 2,5 0,0 -2,5 -5,0 -7,5 -10,0 1,0

Keresztirányú szekrénygyorsulás

0,5 0,0 -0,5

Függőleges szekrénygyorsulás

-1,0 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0

427

428

429

430

KombiKerítés [km/h]

a* 1 [m/s2]

a* 2 [m/s2]

Fb18 [kN]

ay* [m/s2]

az* [m/s2]

431

432 ay3 [m/s2]

433 ay+3 [m/s2]

434 ayb3 [m/s2]

435

436 ayb18 [m/s2]

437 azb18 [m/s2]

438

439 Fb3 [kN]

440 s

Mérési idő (sec)

Talent, V = 140 km/h



19



1660

1662



1665

200

200

160

160

120

120


V = 140 km/h

80

80

40

40

0 10,0

0 10


7,5 5,0

5

2,5 0,0

0

-2,5 -5,0

-5

-7,5 -10,0 1,0


-10 1,0

0,5 0,5

0,0 0,0

-0,5 -0,5


-1,0 1,0

-1,0 1,0

0,5 0,5

0,0 0,0

-0,5 -0,5

-1,0 -1,0

427

428

429

430


a* 1 [m/s2]

a* 2 [m/s2]

Fb18 [kN]

ay* [m/s2]

az* [m/s2]

431

432 ay3 [m/s2]

433 ay+3 [m/s2] 284

ayb3 [m/s2] 285

K ombiK erítés [km/h] Mérési idő (sec)



434

435

436 286

ayb18 [m/s2]

Menetkar []

437 azb18 [m/s2] 288

287 pL [bar]

438

439 Fb3 [kN] 289

ay+32 [m/s2]

440 290 ax* II [m/s2]

s 291

292 ay* II [m/s2]

293

294

295

296

Flirt, V = 140 km/h


297 s

az* II [m/s2]

20



1660

1662



1665

200

200

160

160

120

120


V = 140 km/h

80

80

40

40

0 10,0

0 10


7,5 5,0

5

2,5 0,0

0

-2,5 -5,0 -7,5

-5

-10,0 1,0

200 -10 1,0 160


0,5


120 0,5

0,0

80 0,0 40

-0,5

-0,5 0 10 -1,0 1,0 5


-1,0 1,0 0,5

0,5 0

0,0

0,0 -5

-0,5

-0,5 -10 1,0 -1,0

-1,0

427

428

429

430


a* 1 [m/s2]

a* 2 [m/s2]

Fb18 [kN]

ay* [m/s2]

az* [m/s2]

431

432 ay3 [m/s2]

433

434

0,5

ay+3 [m/s2] 284

435

ayb3 [m/s2] 285 0,0

K ombiK erítés [km/h] Mérési idő (sec)

436 286

ayb18 [m/s2]

437

Menetkar []

438

azb18 [m/s2] 288

287 pL [bar]

439 Fb3 [kN] 289

ay+32 [m/s2]

440 s 291

290 ax* II [m/s2]

292

293

ay* II [m/s2]

294

295

296

297 s

az* II [m/s2]

-0,5


-1,0 1,0

Flirt, V = 140 km/h

0,5 0,0 -0,5 -1,0

Flirt, V = 160 km/h Pálfi Csaba fejlesztőmérnök

316 K ombiK erítés [km/h]

317 Menetkar []

318

319 pL [bar]

320 ay+32 [m/s2]

321 ax* II [m/s2]

322 ay* II [m/s2]


323

324

325

326

327 s

az* II [m/s2]

21


Sorozatos fékbetét-féktárcsa felütközés a Talenten A mért jelek az idõ függvényében 200

1662

1663

160 120 80

V = 140 km/h

40

Keresztirányú kerékpárgyorsulás

0 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 -2,5 -5,0 -7,5 -10,0 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 5

A fékbetéteknek a féktárcsán való sorozatos, másodpercenként 7-szer (!!!) bekövetkező felütközései


Keresztirányú fékbetétgyorsulás

4 3

Fékbetérerő

2 1 0

433 KombiK erítés [km/h]

a* 1 [m/s2]

a* 2 [m/s2]

Fb18 [kN]

ay* [m/s2]

az* [m/s2]


434 ay3 [m/s2]

ay+3 [m/s2]

ayb3 [m/s2]

435 ayb18 [m/s2]


azb18 [m/s2]

s

Fb3 [kN]

22


Utazásikomfort-vizsgálatok: Sperling-féle kiértékelés A Sperling-féle komfortminősítő mérőszámok V = 140 km/h

V = 160 km/h

Talent

Flirt

Talent

Flirt

Keresztirány

2,38

1,78

-

1,90

Függőleges irány

2,00

1,68

-

1,78

Utazási komfort/lengésérzékenység megítélési skála (DB-Minden Va)


Sperling-szám (WZges)

Lengésérzékenység

Utazási komfort

1,00

Éppen érzékelhető

Nagyon jó

2,00

Jól érzékelhető

2,50

Erősebben érzékelhető, de nem kellemetlen, elviselhető

3,00

Erősen érzékelhető, nyugtalan, még elviselhető

3,25

Erősen nyugtalan

3,50

Rendkívül nyugtalan, kellemetlen, terhes, hosszabb ideig elviselhetetlen

4,00

Rendkívül kellemetlen, hosszabb ideig káros

Üzemképes

4,50

-

Nem üzemképes

5,00

-

Üzemveszélyes

Jó

Kielégítő


23


A nagysebességű vizsgálatok eredményei alapján levonható következtetések Talent Flirt  Instabil keresztfutás: 135 km/h felett nyomkarima felütközés közeli állapotú határciklus figyelhető meg  Instabil futás során a fékbetétek sorozatosan felütköznek a féktárcsára  Modern járművek esetén még éppen elfogadható utazási komfort Pálfi Csaba fejlesztőmérnök

 Dinamikailag teljesen stabil, stabil nyugodt keresztfutás  A pneumomechanikus fékszerkezetek tekintetében nem találtunk működési rendellenességet  Igen kedvező lengésérzékenység viszonyok, nagyon jó utazási komfort eredmények


24


A személyvonati üzemódú vizsgálatok alapján levonható következtetések Vontatási-energetikai összehasonlítás a Biatorbágy – Törökbálint állomásköz bemutatásával (Talent/Flirt):  Az állomásköz megtételére fordított idő: 290/270 sec  120 km/h-ra való gyorsítás: 73/43 sec alatt  Megállás 116/120 km/h-ról: 34/36 sec  A fékezés jellege: Talent: erőteljes pneumatikus fék és maximális teljesítményű elektrodinamikus fék, Flirt: tisztán elektrodinamikus fék  A felvett és visszatáplált villamos energia aránya: 37/63 %  A visszatáplált és a mozgási energia aránya: 42/70 % Pálfi Csaba fejlesztőmérnök

Talent


160 120 80 40 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 2000 1000 0 -1000 -2000 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0

-10

Kombinált sebesség- és útjel, V = 120 km/h Az első (hajtott) forgóváz fékhengernyomása

A második (futó) forgóváz fékhengernyomása

A harmadik (futó) forgóváz fékhengernyomása

A negyedik (futó) forgóváz fékhengernyomása

Az ötödik (hajtott) forgóváz fékhengernyomása

Hasznos teljesítmény

Teljesítménytényező

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160


pC1 [bar]

pC2 [bar]

pC3 [bar]

pC4 [bar]

pC5 [bar]

Ff3 [kN]

Trigger []

Up [kV]

Ip [A]

Pw [kW]

cos(Phi) []


170

180

190 Fb18 [kN]

200

210

220 Ff18 [kN]

230

240

250

260

Fb3 [kN]

25

270

280

290 s


A személyvonati üzemódú vizsgálatok alapján levonható következtetések Vontatási-energetikai összehasonlítás a Biatorbágy – Törökbálint állomásköz bemutatásával (Talent/Flirt):  Az állomásköz megtételére fordított idő: 290/270 sec  120 km/h-ra való gyorsítás: 73/43 sec alatt  Megállás 116/120 km/h-ról: 34/36 sec  A fékezés jellege: Talent: erőteljes pneumatikus fék és maximális teljesítményű elektrodinamikus fék, Flirt: tisztán elektrodinamikus fék  A felvett és visszatáplált villamos energia aránya: 37/63 %  A visszatáplált és a mozgási energia aránya: 42/70 % Pálfi Csaba fejlesztőmérnök

Talent


160 120 80 40 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 160 0 120 4 80 3 40 2 0 1 4 0 3 2000 2 1000 1 0 0 -1000 4 -2000 3 1,0 2 0,5 1 0,0 0 -0,5 4 -1,0 3 2 1 -10 0 10 20 0 KombiKerítés [km/h] 4 3 Ff3 [kN] 2

Kombinált sebesség- és útjel, V = 120 km/h Az első (hajtott) forgóváz fékhengernyomása

A második (futó) forgóváz fékhengernyomása

A harmadik (futó) forgóváz fékhengernyomása

Flirt


A negyedik (futó) forgóváz fékhengernyomása

Az ötödik (hajtott) forgóváz fékhengernyomása

Hasznos teljesítmény

Teljesítménytényező

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

pC1 [bar]

pC2 [bar]

pC3 [bar]

pC4 [bar]

pC5 [bar]

Trigger []

Up [kV]

Ip [A]

Pw [kW]

cos(Phi) []

170

180

190

200

Fb18 [kN]

210

220

230

240

Ff18 [kN]

250

260

270

280

290 s

Fb3 [kN]

1 0 4 3 2 1 0 2000 1000 0 -1000 -2000 1 1 0 -1 -1

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Menetkar []

pC1 [bar]

pC3 [bar]

Ueff [kV]

Ieff [A]

Pw [kW]

cos(Phi) []

100

110

120 pC5 [bar]

130

140

150

pC7 [bar]


160

170

180

pC9 [bar]

190

200

210

pL [bar]

220

230

240

ax* II [m/s2]

26

250

260

270 s


A személyvonati üzemmódú eredmények alapján levonható általános következtetések Talent

Flirt

 Feszített menetdinamikát alkalmazva a menetrendi idők betarthatók  A fékezések során a villamos fék hatásossága mérsékeltnek mondható, általában szükség van a pneumatikus fékrendszer folyamatos működésére is  Az elektrodinamikus fékezések folytán a felvett villamos energia 24,8%-a került vissza a hálózatba  A megállító fékezések után mért tárcsahőmérsékletek 108-189 oC között alakultak, az átlag 147 oC

 Normál menetdinamikát alkalmazva a menetrendi idők könnyen betarthatók  A fékezések során a villamos fék hatásossága elegendő, általában nincs szükség a pneumatikus fékrendszer aktivizálódására  Az elektrodinamikus fékezések folytán a felvett villamos energia 45,2%-a került vissza a hálózatba  A megállító fékezések után mért tárcsahőmérsékletek 35-148 oC között alakultak, az átlag 77 oC



27


Vasúti járművek beszerzése és üzemeltetése során szükséges összetett szemlélet Futásdinamika

Vontatás-energetika

 Kedvező lengésérzékenységviszonyok

 Korszerű, nagy teljesítményű hajtásrendszerek

 Stabil keresztfutás

 Hatékony visszatápláló fékezés

Megrendelői megelégedettség


Üzemeltetési és karbantartási költségmegtakarítás

Energiatakarékosság, környezetvédelem


28


A Talent-motorvonat újabb vizsgálatsorozata  Bizonyító erejű videófelvétel a futómű és a fékszerkezet dinamikai viselkedéséről  A rendellenes tárcsakopás jelenségének és mértékének részletes feltárása (gyorsuláskép, hőkamerák)  Az instabil keresztfutás kiküszöbölésének paramétervizsgálata  Kígyózásgátló felszerelése  Fékkar-párhuzamvezetők alkalmazása  Kedvezőbb kerék-sín profilpárosítás alkalmazása

 Az elektrodinamikus fékrendszerben meglévő tartalékok vizsgálata Pálfi Csaba fejlesztőmérnök


29


Pálfi Csaba fejlesztőmérnök : (+36 1 511) 2488 : +36 30 370 9710 : [email protected]

www.mavintezet.hu/vmmszk/index.htm



30

A MÁV M V 5342 sor. Talent és az 5341 sor. Flirt villamos motorvonatainak

Recommend Documents